14. 解:(1)研究木塊mF-μ2mg=ma1 研究木板M 查看更多

 

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光電計(jì)時器是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計(jì)時儀器,其結(jié)構(gòu)如圖1所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時,光電計(jì)時器就可以顯示物體的擋光時間,利用光電計(jì)時器來探究合外力做功與動能變化的關(guān)系.
如圖2所示,水平面O點(diǎn)左側(cè)是光滑平面,右側(cè)是粗糙平面,彈簧的左端固定在豎直的墻壁上,彈簧處于自然長度時右端恰好在O點(diǎn),在O點(diǎn)固定光電門可以測出木塊通過O點(diǎn)的時間,木塊與彈簧不相連.現(xiàn)用木塊將彈簧壓縮一段距離,然后由靜止釋放,將彈簧壓縮的長度x、木塊通過光電門的時間t、木塊在粗糙水平面上滑行的距離s記入表中.

實(shí)驗(yàn)序號 1 2 3 4 5 6
壓縮量x/cm 10 15 20 25 30 35
時間t/s 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 0.029
距離s/m 0.50 1.13 2.00 3.12 4.50 6.13
(1)若木塊長L,通過光電門時間t,則木塊通過光電門時的速度v0=
L
t
L
t

(2)從理論上講,木塊在粗糙水平面上滑動的距離s和木塊通過光電門的時間t關(guān)系應(yīng)是s∝
t-2
t-2
;請你運(yùn)用數(shù)據(jù)表中測定的數(shù)據(jù)在圖a所示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖象驗(yàn)證理論的正確性;
(3)選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫Db所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映木塊在粗糙水平面上滑行距離s與彈簧壓縮量x的關(guān)系圖象,根據(jù)圖象寫出的關(guān)系應(yīng)是s∝
x2
x2
;
(4)由能量守恒定律,彈簧的最大彈性勢能應(yīng)等于木塊在水平面上滑行中產(chǎn)生的總內(nèi)能,由此可以確定彈簧的彈性勢能與彈簧壓縮量的關(guān)系應(yīng)是EP
x2
x2

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實(shí)驗(yàn)題
Ⅰ.有一個小燈泡上標(biāo)有“4.8V  2W”的字樣,現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率,并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關(guān)系曲線.有下列器材可供選用:
A 電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻3kΩ)   
B 電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻15kΩ)
C 電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω)
D 定值電阻R1=2kΩ
E 定值電阻R2=10kΩ
F 滑動變阻器R(10Ω,2A)
G 學(xué)生電源(直流5V,內(nèi)阻不計(jì))
H 開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)為了使測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用
A
A
,定值電阻應(yīng)選用
D
D
.(均用序號字母填寫);
(2)為盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù),請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)做出P-U2圖象,下面的四個圖象中可能正確的是
C
C


Ⅱ.研究小組通過分析、研究發(fā)現(xiàn)彈簧系統(tǒng)的彈性勢能EP與彈簧形變量x的關(guān)系為EP=Cxn(C為與彈簧本身性質(zhì)有關(guān)的已知常量),為了進(jìn)一步探究n的數(shù)值,通常采用取對數(shù)作函數(shù)圖象的方法來確定.為此設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.L型長直平板一端放在水平桌面上,另一端放置在木塊P上,實(shí)驗(yàn)開始時,移動木塊P到某一位置,使小車可以在斜面上做勻速直線運(yùn)動,彈簧一端固定在平板上端,在平板上標(biāo)出彈簧未形變時另一端位置O和另一位置A,A點(diǎn)處放置一光電門,用光電計(jì)時器記錄小車通過光電門時擋光的時間.

(1)研究小組某同學(xué)建議按以下步驟采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),以便作出lgv與lgx的函數(shù)圖象關(guān)系:
A.用游標(biāo)卡尺測出小車的擋光長度d
B.用天平稱出小車質(zhì)量m
C.用刻度尺分別測出OA距離L,O到桌面高度h1,A到桌面的高度h2
D.將小車壓縮彈簧一段距離,用刻度尺量出彈簧壓縮量x,讓小車由靜止釋放,光電計(jì)時器讀出小車通過光電門的擋光時間t
E.改變小車壓縮彈簧的距離,重復(fù)D
根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康,你認(rèn)為以上實(shí)驗(yàn)步驟必須的是
ABDE
ABDE

(2)若小車擋光長度為d,通過光電門的擋光時間為t,則小車過A點(diǎn)的速度v=
d
t
d
t

(3)取lgv為縱坐標(biāo),lgx為橫坐標(biāo),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫出圖線如圖所示,已知該直線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,a),與橫軸的交點(diǎn)的坐標(biāo)為(-b,0),由圖可知,n=
2a
b
2a
b

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(2010?湖南模擬)在研究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中,將木塊放在水平長木板上,如圖(a)所示,用力沿水平方向拉木塊,拉力從零開始逐漸增大.分別用力傳感器采集拉力和木塊所受到的摩擦力,并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力Ff隨拉力F的變化圖象,如圖(b)所示.已知木塊質(zhì)量為8.0kg,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)求木塊與長木板間的動摩擦因數(shù);
(2)如圖(c),木塊受到恒力F=50N 作用,方向與水平成θ=37°角斜向右上方,求木塊從靜止開始沿水平面做勻變速直線運(yùn)動的加速度;
(3)在(2)中拉力F作用2.0s后撤去,計(jì)算再經(jīng)過多少時間木塊停止運(yùn)動?整個運(yùn)動過程中摩擦力對木塊做了多少功?

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(2010?上海模擬)在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中,將木塊放在水平長木板上,如圖a所示,用力沿水平方向拉木塊,拉力從0開始逐漸增大.分別用力傳感器采集拉力和木塊所受到的摩擦力,并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力Ff隨拉力F的變化圖象,如圖b所示.已知木塊質(zhì)量為0.78kg.取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)求木塊與長木板間的動摩擦因數(shù).
(2)若木塊在與水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F作用下,以a=2.0m/s2的加速度從靜止開始做勻變速直線運(yùn)動,如圖c所示.拉力大小應(yīng)為多大?

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某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有木塊、木板、毛巾和砝碼,在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示.
實(shí)驗(yàn)序數(shù) 接觸面的材料 正壓力(N) 滑動摩擦力(N)
1 木塊與木板 2 0.4
2 木塊與木板 4 0.8
3 木塊與木板 6 1.2
4 木塊與木板 8 1.6
5 木塊與毛巾 8 2.5
(1)根據(jù)上面設(shè)計(jì)的表格可以知道該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為
 

(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為
 

(3)分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為
 
的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大.

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同步練習(xí)冊答案